[发明专利]一种耐高温磨损钢板及其制造方法

说明书

本发明提供了一种耐高温磨损钢板及其制造方法。该类钢板的显著特征是：(1)以马氏体组织为基体组织；(2)所制造钢板的硬度在360‑450HB之间，(3)所制造钢板可在300‑500℃保持优异的耐磨性能。其制造方法为：选取不同的合金成分进行冶炼，连铸或模铸成钢坯，经过加热、控轧、控冷、热处理等工序制造所需要的钢板。上述钢板特别适用于存在较高温度且磨损工况恶劣的设备或零部件制造，在300‑500℃之间的高温磨损性能达到了Hardox450的2倍以上，同时该类钢板还具有良好的成型性(适合90°冷弯)和可焊性能，尤其是具有优异的低温冲击韧性和更高耐高温磨损性能。

技术领域

本发明属于冶金制造领域，具体涉及一种耐高温磨损钢板及其制造方法。

背景技术

耐磨钢板是大型矿山机械、工程机械、水泥机械和冶金机械等装备制造的关键原材料，如挖掘机、起重机、推土机、压路机、刮板运输机、球磨机、采煤机、掘进机、采矿机、混泥土搅拌机、压桩机、自卸式车、矿用车和冶金料仓等，该类钢板耐磨性能的好坏直接决定着所制备装备的使用寿命。目前，该类钢板的组织主要是以马氏体为基体，采用300℃以下的回火温度回火工艺获得。在300-500℃的高温使用时，极易出现性能大幅度降低，从而使得所制造装备的寿命也降低。

目前，应用于高温磨损部件制造的钢铁材料主要是高铬、高钨和高钒合金，部分专利还添加了稀有元素及稀土等，通过铸造的方式制备，不但成本极高，而且脆性矢量大，不利于耐磨易耗件的大范围推广和使用。如发明专利CN1335417公开了一种高温磨损合金钢及其生产方法，它添加了较多的铬、钼、钒和稀土元素；发明专利CN1908219公开了一种耐高温抗磨抗氧化合金钢及制备方法，它不但添加了较多的铬、镍和钼元素，还添加了一定量的钨和钴元素；发明专利CN102534402A公开了一种耐磨合金钢的制备方法，所述的耐磨合金钢中含有较多的铬、钒和稀土，且添加较高的硅元素。大量的贵重元素的添加，不但消耗了大量的资源，增加了制造成本，而且在耐高温磨损性能上也存在一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是克服现有耐高温磨损材料和制备技术存在的缺陷和不足，提出一种具有超高硬度和良好热稳定性的纳米碳化钛、碳化钛钼和碳化钒混合析出相来增强高温磨损性能，该类纳米级析出物主要是在轧制、轧后冷却、回火和高温磨损过程中形成，使得所制备的钢材在高温磨损过程中仍具有良好的抗磨损性能。该类钢板与传统的耐磨钢板相比，尤其适合在300-500℃高温下的磨损部件制造。

上述目的是通过以下方案实现的：

一种耐高温磨损钢板，所述钢板的组分按质量百分比计包括：C：0.13-0.18％、Si：0.50-0.80％、Mn：0.20-0.60％、P≤0.014％、S≤0.003％、Nb：0.02-0.06％、V：0.08-0.15％、Ti：0.015-0.04％、Cr：0.50-1.00％、Mo：0.30-0.80％、Ni：0.00-0.60％、W：0.20-0.50％、B：0.0008-0.0025％，Als：0.03-0.06％，N≤0.0050％，H≤1.5ppm，余量为铁。

上述的耐高温磨损钢板的制造方法，包括如下步骤：

第一步，按照上述钢板中各组分的质量百分比配比，再进行冶炼，得到的钢水经真空脱气处理后进行连铸或模铸成钢坯，钢坯厚度150-300mm，将得到的钢坯加热至1180-1250℃，保温180-220min；

第二步，按第一步得到的钢坯进行再结晶区轧制和未再结晶区轧制，其中再结晶区轧制的终轧温度为1000-1100℃，未再结晶区轧制的终轧温度为790-950℃；

第三步，第二步轧制后的钢板以5-20℃/s的冷速冷却至600-700℃后空冷至室温，然后进行离线淬火和回火处理。